Впервые удалось наблюдать, как вирусы гриппа заражают живые клетки
Исследователи из Швейцарии и Японии детально изучили процесс проникновения вируса гриппа в клетки человека. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Используя самостоятельно разработанную методику микроскопии, ученые смогли в высоком разрешении наблюдать в реальном времени, как вирусы гриппа попадают в живую клетку в чашке Петри.
Клетка не пассивна, а активно участвует в процессе
Руководитель исследования, профессор молекулярной медицины ETH Zurich Йохей Ямаучи, отмечает, что клетки не пассивно позволяют вирусу проникнуть внутрь. Напротив, они активно пытаются его захватить, используя обычный клеточный механизм поглощения, предназначенный для жизненно важных веществ (гормонов, холестерина, железа).
«Заражение наших клеток похоже на танец между вирусом и клеткой», — говорит Ямаучи.
Механизм «серфинга» и захвата
- Сканирование поверхности: Вирус движется по поверхности клетки, прикрепляясь к различным молекулам-рецепторам, пока не находит идеальную точку входа — область с высокой концентрацией рецепторов.
- Формирование кармана: После прикрепления вируса в этом месте мембрана образует углубление (карман), которое стабилизируется структурным белком клатрином.
- Захват и транспортировка: Карман углубляется, окружает вирус и формирует везикулу (пузырек). Клетка транспортирует эту везикулу внутрь себя, где оболочка растворяется и высвобождает вирус.
Новая методика ViViD-AFM
Предыдущие методы (электронная или флуоресцентная микроскопия) давали лишь статичные снимки или низкое разрешение. Новая техника virus-view dual confocal and AFM (ViViD-AFM) сочетает атомно-силовую микроскопию (AFM) и конфокальную микроскопию, позволяя в реальном времени наблюдать динамику проникновения вируса.
С её помощью удалось показать, что клетка активно способствует поглощению вируса:
- рекрутирует белки клатрина к месту прикрепления вируса;
- поверхность клетки выгибается в виде волн, особенно если вирус пытается оторваться.
Эта методика открывает новые возможности для разработки противовирусных препаратов, позволяя в реальном времени тестировать их эффективность в культуре клеток. Её также можно применять для изучения поведения других вирусов или вакцин.